汽车散热器软钎焊焊接培训课件

汽车散热器工艺流程

及焊接办法李冬：一汽富奥散热器公司工艺工程师2023年9月1/57培训内容散热器公司介绍汽车冷却系及发展方向钎焊知识散热器工艺流程2/57富奥汽车零部件有限公司

散热器分公司

FAWERRadiatorCompany一、散热器公司介绍3/57

1、COMPANYPROFILE

RadiatorBranchCompanyisasubsidiarycompanyofFawerAutomotivePartsCo.Ltd.underFAW（theFirstAutomobileWorksofChina).LocatedinthenortheastofChinainChangchun,Jilin,itisastate-ownedandisthebiggestproductionbaseofradiatorsinChinaautoindustry.From2023,itwillbecometheNo.oneinthetechnologyandmanagementintheradiator&CACproductioninChina.

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ESTABLISHMENT：1956

TOTALAREA:168,000m2

FACILITYAREA59,000m2

FIXEDASSETS：RMB145Million

OWNERSHIP：STATEOWNED

ANNUALCAPACITY:1,050,000units（Radiator:550,000CAC:200,000Heater:300,000）

EMPLOYEE:815

TECHNICALPERSONNEL:103

SHIFT:2shifts/day;5days/week;210days/year5/57

Copper/AlumRadiatorChargeAirCoolerHeater

2.MAINPRODUCTS6/57Copper/AlumRadiator

7/57ChargeAirCooler8/57

Heater

·

9/571).KeyEquipmentforAluminumRadiatorProductionHighFrequencyTubeMill(madeinU.S.)USAmadeFinMill(madeinU.S.)CoreBuilder(madeinKorea)AqueousDegreaser(madeinKorea)CABFurnace(madeinU.S.)CrimpingMachine(madeinU.S.)PressureDecayLeakTester(madeinU.S.)3.MAJORPRODUCTIONEQUIPMENTS

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B－TypeTubeMill11/572).KeyEquipmentsforCopperRadiatorsProductionA、TubeMill(GermanSchoelerCorporation)

12/57B、BrazingFurnacesQuantity:3Productivity:50-60pieces/h13/57C、CrimpingMachineQuantity:3MadeinChinaThekeypartscanbemadebyourselvesUsedtoassembletanksonthecore14/573)、KeyEquipmentsforCACProductionContinuousAluminumBrazingFurnaceQuantity:1MadeinU.S.A.bySeco/WorwickCompanyMassproductionfrom202315/574)、OtherKeyEquipmentsUltrasonicWashingmachineSemiautomaticweldingMachine16/57A、ElectromagneticVibrationTestStand

MadebyUDcompanyofU.S.ATheMostAdvancedTestStandintheworldFrequencyRange:0-2023HzMaximumAcceleration:69g.TestingRadiator&CACStrengthBysimulatingaRunningVehicle

4.PerformanceTestLab17/57

B、InternalLiquid/AirPulseTestingStandChangeablePulsePressureRange:0-3Kg/cm2.ChangeablePulsePeriod:2-10second.ChangeableTemperatureRange:110℃--130℃.TestingstrengthreliabilityofRadiator&CACbysimulatingengineinworkingcondition.18/57

C.HeatTransferPerformanceTestStandTeststandMadeinTESCORcompanyofAmericaandinproductionlinesinceMarch,2023.itistheonlyonethatcantestheattransferperformanceofradiator&CACinChina.Testingtheheattransferperformance，windresistance，waterresistance,outletandinlettemperatureofRadiatorandCAC19/57PULSEPRESSURECYCLE

TUBEANDFINMEASURINGDEVICEFINLOUVERANGLECHECKERSALTSPRAYTESTERRADIATORSTATICPRESSURETESTERVACUUMPRESSURETESTERBURST&PRESSURETESTERD.OtherMajorTesting&InspectionInstruments20/57二、发动机冷却系发动机工作时，汽缸、活塞、汽缸盖、气门等零件要承受1000度以上高温，如不进行冷却，发动机将无法进行工作。冷却方式有风冷和水冷。目前汽车绝大多数采取水冷。由于水冷能够避免发动机温度过高，并且能够加热水给发动机预热，便于发动机起动。另外，还能够根据需要调整冷却强度。综上所述，水冷却系作用是维持发动机正常工作温度（冷却水温在80～90度）。由于发动机水温过高或过低都会造成发动机功率下降、油耗增多、润滑不良、机件加速损坏，以致发动机无法正常工作。21/57

发动机冷却系统进气管排气管Engine

中冷器

冷凝器

散热器

压缩机

E.G.R

冷却器

蒸发器

增压器暖风散热器机油冷却器

进风消音器

风扇滤清器

水泵22/57冷却系模块23/57水冷却系构造：它是由百叶窗、散热器、风扇、水泵、节温器、分水管等机件和缸体与缸盖内水套组成。散热器俗称水箱。它作用是给发动机散热和贮存水量。

散热器主要由下列部件组成：冷却管、冷却带、芯部、上下水室总成、左右侧片总成、散热器盖、护风圈等组成。24/5725/5726/57三、钎焊知识钎焊定义和致密性27/571、钎焊1、钎焊概念：

钎焊是以搭接形式装配，保持很小间隙，采取熔点比母材低填充材料（钎料），在低于母材熔点，高于钎料熔点温度下，借钎料熔化填满母材间间隙，然后冷凝形成牢靠接头。主要依靠毛细吸力达成晶间结合，强度较低。28/572、钎焊分类

根据使用钎料不一样，钎焊一般分为

软钎焊——钎料液相线温度低于450℃；硬钎焊——钎料液相线温度高于450℃-900℃高温钎焊——钎焊液相线温度＞900℃29/573、钎焊两大具有条件

（1）钎料润湿作用（当附着力大于内聚力时，液体就能粘附在固体表面，发生润湿作用）

（2）毛细作用

（钎料是依靠毛细作用而在间隙内流动）看视频6：34

30/574、钎剂

钎剂主要是清除母材和钎料表面氧化物，为钎料在母材上铺展填缝发明必要条件，隔绝空气，改善钎料对母材润湿。31/575、影响钎料毛细填缝原因1）钎料和母材成份（产生物理或化学作用）

2）钎焊温度

3）母材表面氧化物

4）母材表面粗糙度

5）钎剂

6）间隙

7）钎料与母材互相作用32/57

五、用于散热器制造钎焊办法

钎焊办法一般以所应用热源来命名。1、火焰钎焊：一般用天然气、煤气等可燃气体加热原理；用于水室、侧片焊接

2、

炉中钎焊：分空气炉、真空炉、惰性气体保护钎焊等，用于焙烧

33/573、浸渍钎焊：

1）盐浴钎焊

2）金属浴钎焊用于制管

3）波峰钎焊用于主片镀锡

4、感应钎焊：分为高频焊接、中频焊接；一般中频焊接用于水室焊接

5、烙铁钎焊：一般用于小件加工，电线仪表其他尚有如电阻钎焊、激光钎焊、脉冲加热钎焊、红外线钎焊等等。34/57二、散热器工艺流程及钎焊方式优缺陷散热器制造工艺流程符合U形生产线，工序衔接速度快，质量好。详细工艺流程：制管制带芯子装配焙烧主片镀锡中频焊接密封检查装配侧片内部清洗高温脉冲喷漆装配附件入库35/571、制管工序设备：制管机（德国进口）材料：0.12*34/36.5H90铜带料；

锡钎焊料：HLSn30PbSbA，熔点为183-236度

钎剂QH-5#工艺参数：成型速度:60-100m/min锡锅温度：370-390度

吹风压力:1、焊剂（

避免过量焊剂进入锡锅，引发爆锡影响焊接质量）2、水（冷却管干燥

）3、焊料（锡层厚度）

渗锡成线率≥85%

36/57制管原理送料储料成形浸钎剂金属浴钎焊冷却校正切断排料

接料（硬钎焊）浸沾钎焊垂直校正；水平校正；扭曲校正HLAgCu30-25焊剂硼砂HLSn30PbSbA5#焊剂

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钎焊设计原理

焊缝搭接长度：为材料厚度5倍，0.12*5=0.6焊缝间隙值确实定0.1mm为黄铜最佳间隙，此时焊缝强度最大。间隙过大，毛细作用削弱，钎料添不满间隙。（制管为钎剂进入过多腐蚀加强，影响强度）；间隙过小，强度下降，钎料填缝困难，间隙内气体，钎剂残渣也不易排出。钎焊温度确实定钎焊温度应合适高于钎料熔点，一般为钎料液相线温度25-60度。加热和冷却速度。急冷回产生热裂纹、内应力，零件变形。看视频38/57设备：制带机材料：0.045*52/70/78-T3紫铜带料成型速度：40m/min原理：通过上下2个滚刀机械及挤压成型后切断实现2、制带工序（视频）39/57散热带示意图此处开窗目标是为了增大散热面积40/573、芯子装配及校正（视频）设备：装配夹具41/57质量特性1.保证主片间距;2.对角线长度差≤3㎜;3.冷却管端头出头量大于1.54.散热带波距均匀，无挤压变形。5.保证散热带表面平整，端头平整，无磕碰伤。42/574、焙烧（炉中烘焊）设备：卧式烘焊炉运输链速度：1-1.2m/min(4-5.5Hz)；焙烧温度：一区不低于190-240℃二区300-330℃辅助材料：钎剂QH-1#

焊剂项目标准比重(KG/M3)1.018-1.022PH值5.5-6折射率1.3352-1.3378铺展面积(CM3)（5个试样平均值）≥1.0743/57卧式烘焊炉44/57焙烧后45/575、主片镀锡（波峰式钎焊）设备：主片镀锡炉材料：

HLSn30PbSbA锡块，锡含量30%；钎剂QH-2#锡锅温度：345-380℃镀锡质量：1.主片与冷却管钎接钎接牢靠、密封、无漏镀、无显著磕碰伤。无裂纹、堵管主片沟槽内无显著钎料堆积。2.钎料每个月化验一次,杂质Cu含量不超出0.63%。46/57波峰式钎焊后（视频5：30）47/576、中频感应式钎焊设备：中频焊接机/感应圈材料：Φ4.0

HLSn30PbSbA锡圈，锡含量30%；钎剂QH-2#质量特性焊接时间：18-25s;※焊接频率：8000-10000Hz※气缸压力：0.3-0.5Mpa自然冷却时间：≥10s钎接牢靠密封，焊缝连续、饱满，无显著钎料堆积，无磕碰伤及冷却带倒伏。火焰焊接，48/57中频焊接后焊缝均匀被锡填充49/57中频焊接/火焰焊接优缺陷1、中频焊接效率高18-25S；漏水率低，焊缝均匀光滑不易产生假焊，但制作成本高。2、火焰焊接效率低10分钟，漏水率高，易产生假焊，适适用作补焊。50/577、密封性检查（视频）设备：试验槽组材料：Φ3.5

HLSn30PbSbA锡圈，锡含量30%；钎剂